北京市懷柔區琉璃河生態修復工程的成效

齊建春, 韓 朋, 齊春花, 孫婷婷, 董召光, 顏夢宇, 王 兵

(1.北京沃爾德防災綠化技術有限公司, 北京 100048;2.濟南勝鑫園林工程有限公司, 山東 濟南 250032; 3.國家林業局 林產工業規劃設計院, 北京 100714)

北京市懷柔區琉璃河生態修復工程的成效

齊建春1, 韓 朋2, 齊春花2, 孫婷婷3, 董召光1, 顏夢宇1, 王 兵1

(1.北京沃爾德防災綠化技術有限公司, 北京 100048;2.濟南勝鑫園林工程有限公司, 山東 濟南 250032; 3.國家林業局 林產工業規劃設計院, 北京 100714)

[目的] 對北京市懷柔區琉璃河生態修復工程成效進行分析，為其他地區的河流生態治理提供借鑒和依據。 [方法] 利用為期5 a(2011—2015年)的連續監測數據進行分析，內容包括物種多樣性、河流水質和旅游經濟收入。 [結果] 生態修復工程對提高該區河流生物多樣性和改善河流水質有著明顯的作用；相關修復措施在施工后的第2 a逐漸開始發揮作用，施工后地3～4 a生態修復效果明顯，而施工后的第5 a生態修復效果趨于穩定；施工完成后5 a內，研究區旅游收入逐年增加。 [結論] 該工程有利于研究區河流生態的恢復，對河流水質改善明顯，影響期為5 a左右，同時有利于增加當地居民的旅游收入。

琉璃河; 生態修復; 物種多樣性; 水質

河流生態修復理念最早起源于歐洲，19世紀70年代，歐洲各國開展了一系列的河流生態治理方面的相關研究，目的是采用生態的方式對已經受到破壞和污染的河流進行生態修復，經過多年的研究和實踐，在河流生態治理方面取得了不少成果，其中就包括小型水體修復工程技術[1]。近年來，隨著北京郊區旅游業的擴張式發展，河流生態環境急劇惡化，河道中出現了大量的硬質護岸工程、橫向攔擋工程以及違規建筑等[2]，這些硬質工程嚴重地損害了河流的橫向和縱向連續性，損壞了河流應有的生態功能。與此同時，大量的生活污水、旅游垃圾等污染物排入河道，也使得河流的水質遭受破壞。而河流生態功能的喪失和河流水質變差導致的最終結果是，旅游業遭受嚴重損失。為了實現北京市郊區河流的可持續發展，北京市水務局與園林綠化局通過引進歐洲河流生態修復的成熟治理技術和經驗，對北京市郊區河流進行了示范性治理[3]。目的是通過生態修復的技術方法，對生態環境較為惡劣的幾條河流和河段進行生態修復，其中包括北京市懷柔區琉璃河部分河段。為了研究該生態修復措施對琉璃河河流生態系統的恢復功能，本文選取琉璃河生態修復河段為研究對象，通過連續5 a的動態監測調查其物種多樣和河流水質的情況，希望明確該工程對琉璃河的生態修復效果，為今后其他地區的河流生態治理提供借鑒和依據。

1 研究區概況

琉璃河位于北京市懷柔區內，主流全長43.5 km，流域面積242.1 km2。屬暖溫帶型半濕潤氣候，四季分明，雨熱同期，夏季濕潤，冬季寒冷少雪。全年日照時數約2 800 h，年平均氣溫9～13 ℃，無霜期約170～200 d，年平均降水在600～700 mm，主要集中在6—8月。琉璃河段生態修復工程于2009年5月施工，2010年7月施工完成，施工河段長度2.5 km，主要施工內容包括：拆除原有不合理的硬質工程、生態護岸工程、河道蜿蜒化工程、小型濕地工程以及其他配套工程措施。

2 研究內容與方法

2.1 生物多樣性調查

選取研究區河段的植物多樣性和水生動物多樣性個方面來研究河流整體的物種多樣性，其中水生動物多樣性主要包括魚類、貝類和蝦蟹、以及底棲生物類。調查時段為每年的8月，因為夏季生物活動較為頻繁，是一年中物種多樣性最高的時段。植物多樣性調查方法選取琉璃河兩側15 m范圍內，隨機選取20個10 m×10 m的樣方，動物多樣性采取電捕法、底棲生物調查法等[4-8]。

2.2 河流水質調查

調查時段為2011—2015年每年的8月對研究河段進行水質調查。每隔200 m測量1次水質情況共取10個監測斷面，測量指標主要包括濁度、化學耗氧量和氨氮含量[9-12]。

2.3 旅游收入

調查時段為2011—2015年每年的12月底，通過實地走訪研究區內農家樂、小酒店以及旅館等，調查其年度旅游收入。

3 結果與分析

3.1 物種多樣性

3.1.1 植物多樣性 植物多樣性的調查分類主要包括半水生植物和陸生植物，將5 a內不同植物種類數量進行統計，由于本次研究側重于物種種類數量的研究，因此只統計種類的數量，不考慮物種的分布、個體數量等，同時統計調查樣方的評價蓋度，將5 a期間所得數據進行分析，結果詳見表1。通過表1可以看出，調查河段2011—2014年陸生植物種類數量雖然有所增加，但不明顯；半水生植物施工前后增加量明顯，施工結束后增加也不夠明顯；植被覆蓋度由施工前的31%，增加到2015年的68%，增加較為明顯，2014年之后增加幅度較小，基本趨于平緩。分析其原因認為，研究區實行的生態修復方法雖然在一定程度上改善了植物的生長條件，并沒有劇烈改變當地的氣候條件，因此對陸生植物影響較小，因此植物種類數量變化不大；而生態修復措施里的生態護岸措施在施工過程中采用了大量的生物材料，所以半水生植物數量施工前后變化顯著；經過一系列的生態措施實施之后，研究河段的河流地貌形態趨向于自然狀態，所以植被覆蓋度開始顯著增加，到2014年之后這種修復措施對河流生態的影響趨于穩定，因此植被蓋度在此之后變化不再明顯。

表1 研究區植物多樣性調查

注：2008年為施工前年份。下同。

3.1.2 動物多樣性 動物多樣性的調查主要包括魚類、貝類和蝦蟹以及底棲生物，將5 a期間所得數據歸納為表2。通過表2可以看出，研究河段施工完成后，動物種類顯著提高，魚類由施工前的7種增加到15種，貝類和蝦蟹由施工前的2種，到2015年增加到7種，底棲生物增加數量最多，5 a時間內增加了10種；從增加速度來看，3個動物分類2011年增加都不夠顯著，2012—2014年增加速度最快，2014—2015年物種種類趨于穩定。

分析原因認為研究區施工結束后，隨著相關措施發揮相應的作用，河流水文地貌形態逐漸恢復，水質逐漸變好，多樣的生境和優良的水質為研究區動物多樣性的恢復提供了條件，因此水生動物種類數量逐漸增加；施工結束后第1 a，各項措施尚未完全發揮相應的功能，因此2011年物種數量增加并不明顯，而到了2012—2014年各項生態修復措施的修復功能開始顯現，這一段時間物種增加速度相對較快，到了2014—2015年，各項措施對河流的修復功能不再明顯，研究區河流生態條件趨于穩定，因此這個時段物種種類不再增加。

表2 研究區動物多樣性調查 種

3.2 河流水質

3.2.1 濁度 統計5 a期間研究河段10個斷面原水的濁度，并統計歸納為表3，同時計算每年河流監測斷面濁度[13-14]的均值。從表3中可以看出，2011年與施工前2008年相比，變化幅度較小，2011—2014年變化最顯著，2014—2015年變化幅度又趨于平緩。數據說明，采取生態修復工程之后，琉璃河水的濁度顯著下降，水質逐漸變好；施工完成后第1 a各項措施尚不能完全發揮出其相應的修復功能，故而數據變化不顯著；2011—2014年，各項措施充分發揮其生態修復功能，河流濁度變化較為顯著；從均值上看，2014年之后，河流生態系統趨于穩定，河流原水濁度趨于穩定。

表3 研究區河流原水濁度調查

3.2.2 氨氮(NH3-N) 統計5 a期間研究河段10個監測斷面原水的氨氮含量，并統計歸納為表4。同時，計算北京市懷柔區琉璃河每年河流監測斷面氨氮[15]含量的均值。

表4 研究區氨氮含量調查

從表4中可以看出，2011年與施工前2008年相比，變化幅度較小，2011—2014年變化最顯著，2014—2015年變化幅度又趨于平緩。數據說明，采取生態修復工程之后，琉璃河水的氨氮含量降低顯著，水質變好；同河流原水濁度方面的分析相似，施工完成后第1 a各項措施尚不能完全發揮出其相應的修復功能，故而數據變化不顯著；2011—2014年，各項措施充分發揮其生態修復功能，河流濁度變化較為顯著；2014年之后，河流生態系統趨于穩定，河流原水濁度趨于穩定。

3.2.3 化學耗氧量(CODMn) 統計5 a期間研究河段10個監測斷面原水的氨氮含量，并統計歸納為表5，同時計算每年河流監測斷面氨氮含量的均值[15-17]。從表5中可以看出,5 a時間內河流原水化學需氧量有逐年變小的趨勢，并且低于6 mg/L達到地表水Ⅲ類標準[18-19]。分析原因認為，隨著施工結束在河道環境和生物的共同作用下，河流水質得到明顯改善。

表5 研究河段化學耗氧量調查結果

3.3 旅游收入

由旅游收入調查數據分析可知。施工后第1 a，旅游收入下降(由2008年的36.5元下降到2011年的31.2萬元)，之后逐年攀升(2015年的60.8萬元)。分析原因認為，本工程施工期對游客數量影響較大，所以施工后出現旅游收入下滑的形勢，但隨著施工結束后研究區河流生態質量的提高，吸引了更多的游人，從而極大地提高了當地的旅游收入。

4 結 論

(1) 該河流生態修復工程，有利于提高河流的物種多樣性，主要是水生動物的多樣性，對河流植物多樣性影響較小。

(2) 工程實施后，河流原水濁度下降，氨氮含量降低明顯，化學耗氧量也有明顯下降，說明該生態修復工程對河流水質的恢復和提高有著非常積極的作用。

(3) 施工過程雖然對當地的旅游收入有一定的影響，但隨著施工結束旅游收入逐年提高，說明該生態修復工程除了有生態修復功能之外，還可以增加當地居民的經濟收入，具有一定的經濟功能。

(4) 綜合研究河段的生物多樣性和水質方面的數據可以看出，施工后第1 a各項數據變化不明顯，2012—2014年各項數據變化顯著，之后又趨于平緩，說明該生態修復工程對施工河段的有效作用期為5 a左右。

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Effects of Ecological Restoration Project of Glass River in Huairou District of Beijing City

QI Jianchun1, HAN Peng2, QI Chunhua2, SUN Tingting3, DONG Zhaoguang1, YAN Mengyu1, WANG Bing1

(1.BeijngWorldHazardPreventingTechnologyCo.,Ltd,Beijing100048,China; 2.Ji’nanShengxinGardenEngineeringCo.,Ltd,Ji’nan250032,China; 3.PlanningandDesignInstituteofForestProductsIndustry,Beijing100714,China)

[Objective] This paper analyzed the effects of ecological restoration project in Huairou District of Beijing City, and aimed to provide reference and basis for the ecological management of rivers in other regions. [Methods] Continuous monitoring data of 5 a(2011—2015) were analyzed, including species diversity, river water quality and tourism economy income. [Results] The ecological restoration project had obvious effects on improving the fluvial biodiversity and river water quality. In the second years, restoration measures begun taking effect; after 3～4 years, the effects were observed obviously; 5 years later, the effects got stable. After the completion of the construction, tourism revenue increased year by year. [Conclusion] The project is conducive to the restoration of river ecology in the study area. The improvement of river water quality is obvious. The impact period is about 5 years, after that, it is yet beneficial for the increase of tourism income of local residents.

Liuli River; ecological restoration; species diversity; water quality

2016-03-09

2016-03-24

齊建春(1979—),男(漢族),山東省沂南縣人,學士,工程師,主要從事流域生態治理方面的研究。E-mail:15652513641@qq.com。

10.13961/j.cnki.stbctb.2016.06.024

A

1000-288X(2016)06-0146-04

TV85, X171.4

文獻參數： 齊建春, 韓朋, 齊春花, 等.北京市懷柔區琉璃河生態修復工程的成效[J].水土保持通報，2016,36(6)：146-149.